JP3198865B2 - エバポパージシステムの故障診断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃料タンクからの蒸発
燃料の大気への放出を防止する蒸発燃料排出抑制装置
（以下「エバポパージシステム」と称する）に関し、詳
細にはエバポパージシステムの故障診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】燃料タンクからの蒸発燃料が大気に放出
されることを防止する目的で、タンクからの蒸発燃料を
キャニスタに導いてキャニスタ内の吸着剤に吸着させる
とともに、機関の所定運転条件下でキャニスタ内にパー
ジ空気を通過させ、吸収した蒸発燃料を吸着剤から放出
させ、パージ空気と蒸発燃料との混合気（パージガス）
を機関吸気通路に供給して機関で燃焼させるエバポパー
ジシステムが知られている。

【０００３】上記のエバポパージシステムでは、装置の
故障が生じると蒸発燃料が機関に供給されずに大気に放
出されてしまい、大気汚染の原因となる場合が生じる。
例えば、キャニスタに洩れを生じた場合やキャニスタと
機関吸気通路とを接続する配管に洩れを生じたような場
合にはこれらの部分から蒸発燃料が大気に放出されるこ
とになる。

【０００４】また、このようなエバポパージシステムの
故障が生じた場合でも機関の運転には何ら支障がないた
め、運転者は異常の発生に気づかずにそのまま機関運転
を継続する場合がある。上記問題を解決するため、エバ
ポパージシステムに故障が発生したことを検出し、運転
者に故障発生を報知するようにした故障検出装置が種々
考案されている。

【０００５】この種の装置の例としては、例えば特開平
４−３６２２６４号公報に記載されたものがある。同公
報の装置は、機関始動直後で、且つ機関温度が所定値以
下のときに、キャニスタと機関吸気通路とを接続するパ
ージ通路に設けたパージ制御弁を開弁して吸気通路の負
圧をキャニスタ内に導入した後、再度パージ制御弁を閉
弁してその後一定時間内にキャニスタ圧力が上昇した場
合には、キャニスタに洩れ等の異常が生じたと判定して
いる。

【０００６】パージ制御弁を開弁してキャニスタ内に負
圧を導入した後に、パージ制御弁を閉弁してキャニスタ
内に負圧を保持した場合、キャニスタに洩れ等の異常が
生じている場合には、洩れ部分からキャニスタ内に外部
から空気が流入するため、キャニスタ内圧力は上昇す
る。このため、パージ制御弁閉弁後にキャニスタ内圧力
が上昇する場合にはキャニスタに異常が生じていると判
断することができる。

【０００７】ところが、燃料温度が高い場合に上記方法
でキャニスタの異常を診断すると、パージ制御弁閉弁後
に燃料タンクから燃料蒸気がキャニスタ内に流入するた
めキャニスタに洩れ等の異常が生じていなくてもキャニ
スタ内圧力が上昇し、異常が生じたと誤診断されてしま
う場合がある。上記公報の装置は、燃料温度が低く、パ
ージ制御弁閉弁後に燃料蒸気がキャニスタ内に流入する
可能性がない場合に限り故障診断を実施するようにした
ことにより、上記の誤診断が生じることを防止してい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平４−３６２
２６４号公報の装置では、機関始動直後であり、かつ燃
料温度が低い場合にのみ故障診断を行うことにより、誤
診断が生じることを防止しているため、例えば機関高温
始動時などで燃料温度が高い場合には故障診断を行うこ
とができない。このため、故障診断実行頻度が少なくな
り、エバポパージシステムの故障を検出する機会が少な
くなる問題がある。

【０００９】さらに、機関始動直後で、かつ燃料温度が
低い場合であっても、後述するように、キャニスタから
パージ制御弁を通過して機関吸気通路に流入するパージ
ガス流量が多い場合や、逆にパージガス流量が少ない場
合には、パージ制御弁閉弁後のキャニスタ内圧の変化
は、キャニスタの洩れの有無に対応していない場合があ
り、上記公報の装置では誤診断が生じる可能性がある。

【００１０】本発明は上記問題に鑑み、燃料温度が高い
場合でも正確な故障診断を行うことが可能なエバポパー
ジシステムの故障診断装置を提供すること、及び誤診断
が生じる可能性がある条件下で故障診断が行われること
を防止して正確な故障診断を行うことが可能なエバポパ
ージシステムの故障診断装置を提供することを目的とし
ている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、内燃機関燃料タンクからの蒸発燃料を吸着する
キャニスタと、前記燃料タンク内の燃料液面上部空間を
前記キャニスタに接続するベーパ通路と、前記キャニス
タと機関吸気通路とを接続するパージ通路と、該パージ
通路を開閉するパージ制御弁と、前記キャニスタ内の圧
力を検出する圧力検出手段と、前記パージ制御弁が閉弁
中であって前記キャニスタ内圧力の変化がない状態で、
前記圧力検出手段により検出されたキャニスタ内圧の大
気圧からの偏差が所定値以上である場合に前記キャニス
タが正常であると判定する判定手段と、を備えたエバポ
パージシステムの故障診断装置が提供される。

【００１２】請求項２に記載の発明によれば、内燃機関
燃料タンクからの蒸発燃料を吸着するキャニスタと、前
記燃料タンク内の燃料液面上部空間を前記キャニスタに
接続するベーパ通路と、前記キャニスタと機関吸気通路
とを接続するパージ通路と、該パージ通路を通って前記
キャニスタから前記吸気通路へのパージガスの流量を制
御するパージ制御弁と、前記キャニスタに設けられ、キ
ャニスタ内圧が大気圧より低い所定の圧力以下になった
ときに開弁し、キャニスタ内に大気を導入する大気弁
と、キャニスタ内の圧力を検出する圧力検出手段と、機
関運転中の前記パージ制御弁開弁中に該パージ制御弁を
閉弁するとともに、パージ制御弁閉弁時から所定の時間
が経過するまでのキャニスタ内圧力上昇幅が予め定めた
判定値以上のときに前記キャニスタに異常が生じたと判
定する判定手段と、前記パージ制御弁開弁時の前記パー
ジガス流量を検出する検出手段と、前記パージガス流量
が予め定めた所定量以上の場合に、前記判定手段による
異常判定を禁止する禁止手段と、を備えたエバポパージ
システムの故障診断装置が提供される。

【００１３】

【００１４】請求項３に記載の発明によれば、内燃機関
燃料タンクからの蒸発燃料を吸着するキャニスタと、前
記燃料タンク内の燃料液面上部空間を前記キャニスタに
接続するベーパ通路と、前記キャニスタと機関吸気通路
とを接続するパージ通路と、該パージ通路を通って前記
キャニスタから前記吸気通路へのパージガスの流量を制
御するパージ制御弁と、キャニスタ内の圧力を検出する
圧力検出手段と、機関運転中の前記パージ制御弁開弁中
に該パージ制御弁を閉弁するとともに、パージ制御弁閉
弁時から所定の時間が経過するまでのキャニスタ内圧力
上昇幅が予め定めた第１の判定値以上のときに前記キャ
ニスタに異常が生じたと判定する第１の判定手段と、前
記第１の判定手段によりキャニスタに異常が生じたと判
定された場合に、第１の判定手段による判定終了後の所
定の時期に、所定期間内のキャニスタ内圧力上昇幅が予
め定めた第２の判定値以上のときに、前記キャニスタが
正常であると判定する第２の判定手段と、を備えたエバ
ポパージシステムの故障診断装置が提供される。

【００１５】

【作用】請求項１の故障診断装置では、判定手段はパー
ジ制御弁閉弁中のキャニスタ内圧力が安定した状態で、
キャニスタ内圧の大気圧からの偏差が所定値以上である
場合に、キャニスタに洩れがなく正常であると判定す
る。キャニスタに洩れがなく正常な場合には、キャニス
タ閉弁後キャニスタ内圧力は負圧に保持されるか、ある
いは燃料タンクから流入する燃料蒸気により大気圧より
高い状態に維持される。一方、キャニスタに洩れ等の異
常が発生していると、パージ制御弁閉弁後ある程度の時
間が経過するとキャニスタ内圧力は大気圧になる。

【００１６】このため、パージ制御弁閉弁後キャニスタ
内圧力が安定した状態でキャニスタ内圧力が所定値以上
の圧力、または所定以上の負圧になっていれば、キャニ
スタに洩れ等の異常が生じていないと判断することがで
きる。請求項２の故障診断装置では、判定手段はパージ
弁閉弁に伴うキャニスタ内圧力上昇幅が所定の判定値以
上の場合に、キャニスタに異常が生じたと判定する。ま
た、禁止手段はパージ制御弁開弁時中のパージガス流量
が所定量より大きい時には判定手段によるキャニスタ異
常有無の判定を禁止する。パージガス流量が大きい場合
には、大気弁からキャニスタ内に流入する空気流量も増
大し、大気弁の開度が大きくなっている。このため、パ
ージ制御弁が全閉した後に大気弁が全閉になるまでに時
間がかかり、パージ制御弁全閉後もキャニスタ内に空気
が流入してキャニスタ圧力上昇幅が大きくなる。禁止手
段は、キャニスタがこのような状態にある時にエバポパ
ージシステムの異常判定を禁止することにより誤診断が
生じることを防止する。

【００１７】

【００１８】請求項３の故障診断装置では、第１の判定
手段はパージ制御弁閉弁に伴うキャニスタ内圧力上昇幅
が第１の判定値より大きい場合にキャニスタに異常が生
じたと判定する。また、第２の判定手段は、第１の判定
手段によりキャニスタに異常が生じたと判定された場合
に、第１の判定手段による判定終了後の所定の時期に再
度異常の有無の判定を行う。この第２の判定手段は、第
１の判定手段とは逆に、所定期間内のキャニスタ内圧力
上昇幅が第２の判定値以上であれば第１の判定手段の判
定結果にかかわらずキャニスタが正常であると判定す
る。第１の判定手段による異常有無の判定はパージ制御
弁閉弁直後のキャニスタ内圧力の過渡的な変化中に行わ
れるため、タンク内燃料温度等の種々の要因により影響
を受け、実際にはキャニスタは正常であるにもかわらず
異常診断がなされる場合がある。一方、パージ制御弁閉
弁後ある程度の時間が経過してキャニスタ内圧力が安定
した状態では、キャニスタに洩れ等の異常がある場合に
はキャニスタ内圧力は大気圧近傍になり変化しなくなる
が、洩れがない場合にはキャニスタ内圧力は燃料タンク
からの燃料蒸気の流入により上昇を続ける。第２の判定
手段は、この燃料蒸気の流入によるキャニスタ内圧力上
昇が続いている場合には第１の判定手段の判定結果にか
かわらずキャニスタが正常であると判定し、第１の判定
手段による誤診断が生じることを防止する。

【００１９】

【実施例】以下添付図面を用いて本発明の実施例につい
て説明する。図１は本発明を適用する車両用内燃機関の
実施例の概略構成を示す図である。図１において、１は
内燃機関本体、２は機関１の吸気通路、３は吸気通路に
配置されたエアクリーナを示す。吸気通路２には運転者
のアクセルペダル（図示せず）の操作に応じた開度をと
るスロットル弁６が設けられている。図１に１１で示す
のは、機関１の燃料タンクである。燃料タンク１１内の
燃料は図示しないフュエルポンプで吸気通路２に設けら
れた燃料噴射弁７に圧送され、後述する制御回路２０か
らの燃料噴射信号に応じて機関１の各気筒の吸気ポート
に噴射される。

【００２０】図１に２０で示すのは、機関１の制御回路
である。制御回路２０は、ＲＯＭ（リードオンリメモ
リ）２２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２３、Ｃ
ＰＵ（マイクロプロセッサ）２４及び入出力ポート２
５、２６を互いに双方向性バス２１で接続した公知の構
成のディジタルコンピュータからなり、機関１の燃料噴
射制御等の基本制御を行う他、本実施例では後述するエ
バポパージシステムの故障診断を行っている。

【００２１】上記制御のため、制御回路２０の出力ポー
ト２６は図示しない駆動回路を介して機関１の燃料噴射
弁７に接続され、燃料噴射弁７の開弁時間（燃料噴射
量）を制御している他、後述するパージ制御弁１５に接
続され、制御弁１５の開度を制御している。また、制御
回路２０の入力ポート２５には、機関１のクランク軸に
設けられた回転数センサから機関回転数が入力されてい
る他、機関吸気通路２に設けられたエアフローメータ
と、スロットル弁６に設けられたスロットル開度センサ
とから、吸入空気量とスロットル弁開度を表す信号が、
それぞれ図示しないＡＤコンバータを介して入力されて
いる。また、この他入力ポート２５には後述する圧力セ
ンサ３０からの信号が図示しないＡ／Ｄ変換器を経由し
て入力されている。

【００２２】図１に１０で示すのは燃料タンク内の蒸発
燃料を吸着するキャニスタである。キャニスタ１０はベ
ーパ配管１２により燃料タンク１１の燃料液面上部空間
と、また、パージ配管１４により吸気通路２のスロット
ル弁６下流側部分と、それぞれ接続されている。図１に
１５で示すのは、パージ通路１４をを通るパージガス流
量を制御するパージ制御弁１５である。パージ制御弁１
５は、例えばソレノイドアクチュエータを備えており、
制御回路２０により、このソレノイドアクチュエータを
駆動するパルス電圧信号のデューティ比（駆動パルスの
オン時間とパルスのオンオフ１サイクルの時間との比）
を変えることによりパージ制御弁１５の開度調節を行
う。なお、パージ制御弁１５はこの形式に限定されるも
のではなく、例えばパージ制御弁１５をダイヤフラム形
式の負圧アクチュエータで駆動し、この負圧アクチュエ
ータに供給する負圧をパルス電圧で駆動する負圧制御弁
で制御する形式として、負圧制御弁の駆動パルスデュー
ティ比を変えることによりパージ制御弁１５の開度を制
御するようにしても良い。

【００２３】図２は本実施例のキャニスタ１０の構造を
示している。キャニスタ１０はハウジング１０ａと、該
ハウジング内に充填された活性炭などの蒸発燃料吸着剤
１３とを備えている。ハウジング１０ａには内圧制御弁
１６と大気弁１８とが設けられ、後述するようにタンク
１１からの蒸発燃料の吸着剤１３への吸着と、吸着剤か
らの放出とを制御している。

【００２４】ハウジング１０ａ内部には内圧制御弁１６
と大気弁１８との間の位置に仕切り板１０ｂが設けら
れ、ハウジング内の吸着剤１３を内圧制御弁１６側の区
画１３ａと大気弁１８側の区画１３ｂとの２つの区画に
分割している。また、仕切り板１０ｂには内圧制御弁１
６と大気弁１８とから遠い側に連通孔１０ｃが設けられ
ており、上記吸着剤の２つの区画１３ａ、１３ｂとを互
いに連通している。

【００２５】内圧制御弁１６はハウジング１０ａ内部に
連通するポート１６ａと、スプリング１６ｃによりポー
ト１６ａを閉鎖する方向に押圧付勢されたダイヤフラム
１６ｂとを備えており、ダイヤフラム１６ｂのスプリン
グ１６ｃ側に形成された圧力室１６ｄはポート１６ｅを
介して大気に連通している。また、ダイヤフラム１６ｂ
のスプリング１６ｃと反対側に形成された圧力室１６ｆ
はベーパ配管１２を介して燃料タンク１１内の上部空間
に接続されている。

【００２６】圧力室１６ｆはチェックボール１７ａとス
プリング１７ｂとからなる均圧弁１７を介してキャニス
タのハウジング１０ａ内に連通している。一方、大気弁
１８も内圧制御弁１６と略同様な構成とされ、ハウジン
グ１０ａ内に連通するポート１８ａ、ダイヤフラム１８
ｂ、スプリング１８ｃとを備えている。しかし大気弁１
８では、ダイヤフラム１８ｂのスプリング１８ｃ側に形
成された圧力室１８ｄは配管１８ｇを介してハウジング
１０ａの内圧制御弁１６側の区画１３ａに接続され、ダ
イヤフラム１８ｂのハウジング１０ａ側に形成された圧
力室１８ｆは配管１８ｅを介してエアクリーナ３に接続
されている。

【００２７】また、キャニスタハウジング１０ａ内の大
気弁１８側の区画はチェックボール１９ａとスプリング
１９ｂとから成る大気放出弁１９を介して大気に連通し
ている。さらに、ハウジング１０ａの内圧制御弁１６側
の区画には、前述のパージ配管１４が接続されている。

【００２８】次に、キャニスタ１０の蒸発燃料の吸着と
パージ作用について説明する。図２においてパージ配管
１４のパージ制御弁１５が閉弁した状態で燃料油温度が
上昇すると、燃料油の蒸発によりタンク１１内部の圧力
が上昇する。内圧制御弁１６の圧力室１６ｆにはベーパ
配管１２を介してタンク１１内の圧力が導入され、圧力
室１６ｄにはポート１６ｅを介して大気圧が導入されて
いる。このため、タンク１１の内圧が大気圧より所定値
以上高くなるとダイヤフラム１６ｂが圧力室１６ｆ内の
圧力に押圧され、スプリング１６ｃの付勢力に抗してポ
ート１６ａを開放する。これにより、タンク１１内の蒸
発燃料はポート１６ａからキャニスタハウジング１０ａ
内に流入する。ポート１６ａの開放によりキャニスタハ
ウジング１０ａ内の圧力が上昇すると、区画１３ｂに設
けられた大気放出弁１９のチェックボール１９ａはハウ
ジング１０ａ内圧によりスプリング１９ｂの付勢力に抗
して移動するため区画１３ｂは大気に連通する。これに
より、タンク１１内の蒸発燃料を含む空気はポート１６
ａからキャニスタハウジング１０ａ内に流入し、吸着剤
１３ａ、１３ｂを通過して流れ、蒸発燃料が吸着剤１３
に吸着されて空気のみが大気放出弁１９から放出され
る。大気放出弁１９の開弁圧は大気圧より僅かに高く設
定されている。このため、燃料タンク１１内の圧力が大
気圧より所定値以上（例えば約１ＫＰａ（１００ｍｍＡ
ｑ）以上）高くなると内圧制御弁１６のポート１６が開
放され、蒸発燃料がタンク１１からキャニスタ１０内に
流入し、空気のみが大気放出弁１９から放出される。

【００２９】一方、機関運転中所定の運転条件になると
パージ制御弁１５が開弁され、キャニスタハウジング１
０ａの区画１３ａはパージ配管１４を介して吸気通路２
のスロットル弁６下流側に連通する。このため、ハウジ
ング１０ａ内にはスロットル弁６下流側の吸気負圧が作
用する。大気弁１８の圧力室１８ｄは配管１８ｇを介し
てハウジング１０ａの区画１３ａに接続されており、こ
れにより圧力室１８ｄ内の圧力は大気圧より低くなる。
また、大気弁１８の圧力室１８ｆには配管１８ｅを介し
てエアクリーナ３内の大気圧が導入されているため、大
気弁１８のダイヤフラム１８ｂはスプリング１８ｃの付
勢力に抗して移動し、ポート１８ａを開放する。このた
め、エアクリーナ３からの清浄な空気が配管１８ｅ、ポ
ート１８ａを通ってハウジング１０ａの区画１３ｂに流
入する。この空気は吸着剤１３内を区画１３ｂから１３
ａに向かって流れ、吸着剤１３から吸着した蒸発燃料を
放出させ、蒸発燃料を含むパージガスとなってパージ配
管１４から吸気通路２に流入する。これにより、吸着剤
１３の燃料吸着による飽和が防止されるとともに、吸着
剤から放出された燃料は機関で燃焼し、蒸発燃料の大気
放出が防止される。なお、大気弁１８は、例えばキャニ
スタハウジング１０ａ内圧が大気圧より約１．５ＫＰａ
（１５０ｍｍＡｑ）程度低くなると開弁し、ハウジング
１０ａ内に大気を導入するように開弁圧が設定されてい
る。

【００３０】また、機関停止後の冷却によりタンク１１
内圧が低下してキャニスタハウジング１０ａ内圧より低
くなると、均圧弁１７が開弁してハウジング１０ａはベ
ーパ配管１２を介してタンクに接続される。更に、タン
ク１１内圧が大気圧以下になると、キャニスタハウジン
グ１０ａ内の圧力も大気圧以下になり大気弁１８が開弁
するため、エアクリーナ３からの空気が吸着剤１３を通
って均圧弁１７及びベーパ配管１２からタンク１１内に
流入する。これにより、タンク１１内の過度の圧力低下
が防止される。なお、均圧弁１７は、例えばキャニスタ
ハウジング１０ａ内圧とタンク１１内圧との差が約０．
５ＫＰａ（５０ｍｍＡｑ）になると開弁するように設定
されている。

【００３１】上記のように、キャニスタ１０や配管１
２、１４、、パージ制御弁１５等から成るエバポパージ
システムが正常に作動していれば、キャニスタ１０内の
吸着剤はパージ制御弁１５の開閉に応じて燃料タンク１
１内の蒸発燃料の吸着とパージとを繰り返すため、蒸発
燃料の大気への放出が防止される。しかし、エバポパー
ジシステムに異常が生じると蒸発燃料が大気に放出され
る場合が生じる。

【００３２】例えば、キャニスタハウジング１０ａの気
密が破れて洩れを生じたような場合にはタンクやキャニ
スタ内の燃料が大気にリークする場合がある。本実施例
では、上記のエバポパージシステムの異常を検出するた
めに、圧力センサ３０（図１参照）が設けられている。
圧力センサ３０は検出圧力と大気圧との差圧に比例した
電圧信号を出力するものであり、センサ３０の出力信号
は図示しないＡ／Ｄ変換器を通して制御回路２０の入力
ポート２５に供給されている。

【００３３】また、圧力センサ３０の圧力検出部は三方
弁３１を介してベーパ配管１２と、パージ配管１４のキ
ャニスタ１０とパージ制御弁１５との間の部分に接続さ
れており、三方弁３１を切り換えることによりベーパ配
管１２の圧力（燃料タンク１１内圧）とパージ配管１４
の圧力（キャニスタハウジング１０ａ内圧）との両方を
検出することが可能となっている。図１に３１ａで示す
のは、ソレノイド、負圧アクチュエータなどの適宜な形
式の、三方弁３１のアクチュエータである。アクチュエ
ータ３１ａは図示しない駆動回路を介して制御回路２０
の出力ポート２６に接続され、制御回路２０からの信号
に応じて三方弁３１の切換動作を行い、圧力センサ３０
の検出端をベーパ配管１２またはパージ配管１４に接続
する。

【００３４】次に、本実施例のエバポパージシステムの
故障診断装置の異常検出方法ついて説明する。本実施例
では、パージ制御弁１５が閉弁しており、キャニスタ１
０内の圧力が変動しない安定状態に到達した状態でキャ
ニスタの異常診断を行う。この状態ではキャニスタ１０
に洩れ等の異常がある場合には、キャニスタ１０内圧力
は、前回パージ制御弁１５が閉弁された時のキャニスタ
圧力や燃料タンク１１内の燃料温度にかかわらず、大気
圧になっている。

【００３５】例えば、前回パージ制御弁１５が閉弁され
たときにキャニスタ１０内圧力が負圧になっていた場合
には、キャニスタ１０に洩れがあれば、この洩れ部分を
通じて外部から空気が流入しキャニスタ内圧力は上昇す
るため、ある程度の時間が経過するとキャニスタ１０内
外の圧力は均衡し、キャニスタ１０内は大気圧となる。

【００３６】一方、燃料タンク１１内の燃料温度が高
く、タンク内の燃料蒸気圧が高い場合には内圧制御弁１
６を通じてタンク１１から燃料蒸気が流入するが、キャ
ニスタ１０に洩れがあれば、洩れ部を通じてキャニスタ
１０内から外部に燃料蒸気（または吸着剤１３で蒸気が
吸着された後の空気）が外部に流出するため、同様にキ
ャニスタ１０内部は大気圧に維持される。

【００３７】ところが、キャニスタ１０に洩れがなく、
正常な状態では燃料温度が低い場合には前回パージ制御
弁１５閉弁時のキャニスタ１０内の負圧はそのまま維持
されるため、キャニスタ１０内の圧力は必ず負圧になっ
ている。また、燃料油温度が高く燃料タンク内圧力が内
圧制御弁１６の設定圧力以上の圧力になっている場合に
は、タンク１１から燃料蒸気が流入するため、キャニス
タ内圧力は上昇する。前述のように、内圧制御弁１６は
タンク内圧が大気圧より例えば１ＫＰａ程度高くなると
開弁するように設定されているので、この場合にはキャ
ニスタ１０内の圧力は大気圧よりも必ず高くなる。

【００３８】すなわち、キャニスタ１０に洩れ等の異常
がない場合には、パージ制御弁１５閉弁後のキャニスタ
内圧力が安定した状態では、キャニスタ１０内圧力は負
圧になっているか正圧になっているかのいずれかであり
大気圧になっていることはない。そこで、本実施例では
パージ制御弁１５が閉弁しておりキャニスタ１０内の圧
力変化がない状態での、キャニスタ１０内圧力の大気圧
からの偏差が所定値以上である場合には、キャニスタ１
０が正常であると判定するようにしている。

【００３９】図３は上記の故障診断操作を示すフローチ
ャートである。本ルーチンは制御回路２０により一定時
間毎に実行される。図３においてルーチンがスタートす
ると、ステップ３０１では故障診断実行条件が成立して
いるか否かが判定される。前述のように、本実施例の故
障診断はパージ制御弁１５が閉弁してからある程度の時
間が経過し、キャニスタ内圧力の変化がなくなった状態
で行う必要がある。このため、ステップ３０１の故障診
断実行条件は、機関始動直前であること、または機
関始動後一度もパージ制御弁１５が開弁されていないこ
と、とされる。上記条件は、機関停止時にはパージ制
御弁１５が閉弁されるため、機関始動直前ではパージ制
御弁１５が閉弁状態で比較的長い時間保持された状態に
なっており、キャニスタ内圧力が安定していると考えら
れるためである。また、上記条件は機関始動後であっ
ても、まだ一度もパージ制御弁１５が開弁されていなけ
れば、同様にキャニスタ内圧力は安定した状態に維持さ
れていると考えられるからである。なお、機関始動後吸
入空気量負圧が大きくなると、パージ制御弁１５に極め
て小さい洩れがあったような場合でもキャニスタ１０内
に負圧が生じるおそれがあるため、上記の条件に加え
て、機関始動後に故障診断を行う場合には、始動後吸気
通路負圧が予め定めた値より大きく（吸気通路絶対圧力
が予め定めた値より低く）なっていない場合にのみ故障
診断を行うこととしてもよい。

【００４０】ステップ３０１で故障診断条件が成立した
場合には、ステップ３０３で、圧力センサ３０の出力を
ＡＤ変換して取り込む。圧力センサ３０は大気圧との差
圧（ゲージ圧）を検出するものであるため、圧力センサ
３０の検出圧力Ｐは、すなわちキャニスタ１０内圧力の
大気圧からの偏差を表している。次いで、ステップ３０
５では圧力センサの検出した圧力Ｐの絶対値｜Ｐ｜が正
の値の所定値Ｐ₀ 以上か否かを判断する。

【００４１】ステップ３０５で｜Ｐ｜≧Ｐ₀ であった場
合にはステップ３０９に進み、フラグＦＸの値を０に設
定してルーチンを終了する。また、｜Ｐ｜＜Ｐ₀ であっ
た場合にはステップ３０９で上記フラグＦＸの値を１に
設定してルーチンを終了する。フラグＦＸはキャニスタ
異常の有無を表すフラグであり、ＦＸ＝０はキャニスタ
が正常と判定されたことを意味している。また、ＦＸ＝
１は、この故障診断ルーチンではキャニスタ１０が正常
であると判定できなかったことを意味する。

【００４２】本故障診断ルーチンで、キャニスタ１０が
正常であると判定できなかった場合には、そのままキャ
ニスタ１０が異常であると判断して、アラーム（図示せ
ず）を点灯するようにしてもよいが、後述する故障診断
を更に実行して、真にキャニスタ１０に異常が生じてい
るか否かを再診断するようにすれば、故障診断の精度を
向上させることができる。

【００４３】なお、ステップ３０５における所定値Ｐ₀
の値は、検出すべきキャニスタの洩れ部の大きさに応じ
て決定される。すなわち、検出すべき洩れの大きさが大
きい場合にはＰ₀ の値を小さく設定することができ、小
さい洩れまで検出する必要がある場合にはＰ₀ の値はそ
れに応じて大きな値とする必要がある。本実施例では、
比較的大きな洩れの検出を対象としているため、本来キ
ャニスタ１０内圧力Ｐが少しでも大気圧から偏差を生じ
た場合にはキャニスタが正常と判定することができる
が、本実施例では圧力センサの検出値の公差による誤診
断の可能性を考慮して、所定値Ｐ₀ の値は圧力センサ３
０の公差以上の値（例えば０．２〜０．３ＫＰａ程度の
値）に設定される。上述のように、本実施例ではパージ
制御弁１５が閉弁中に故障診断を行うため、パージ実行
中に故障診断を行う場合のように故障診断のためにパー
ジカットを行う必要がない。パージ実行中にパージカッ
トを行うと、機関に供給される合計の燃料の量が急変す
るため機関空燃比が一時的に目標空燃比から外れた状態
になり排気エミッションの悪化や機関出力の変動等が生
じる場合があるが、本実施例の故障診断装置では、故障
診断のためにパージカットを行う必要がないため、この
ような問題を生じることなくエバポパージシステムの故
障診断が可能となる。

【００４４】また、本実施例によれば、機関始動直前
等、キャニスタ１０内圧力の変化がない状態であれば燃
料温度が高くても故障診断を実行できるため、故障診断
の実行頻度が増加し、早期にキャニスタ１０の異常を発
見できる利点がある。次に、本発明の故障診断の別の実
施例について説明する。本実施例では、パージ実行中に
パージ制御弁１５を閉弁してパージカットを行い、パー
ジ制御弁１５閉弁後所定時間内のキャニスタ１０内圧力
の上昇幅が所定値以上であった場合にキャニスタ１０に
洩れなどの異常が生じたと判定するが、この故障診断を
行う際に、パージ実行中のパージガス流量が所定量より
大きい場合には故障診断の実行を禁止するようにしてい
る。

【００４５】前述のように、パージ実行中はパージ制御
弁１５が所定の開度に開弁されているため、キャニスタ
１０内圧力はパージ制御弁１５開度に応じた負圧になっ
ている。この状態では、キャニスタ１０の大気弁１８は
キャニスタ１０内の負圧に応じた開度に開弁しており、
大気弁１８からキャニスタ１０内に空気が流入し、キャ
ニスタ１０の吸着剤１３から燃料を離脱させ、パージガ
スとなってパージ制御弁１５を通って吸気通路２に流入
している。

【００４６】一方、パージ実行中にパージ制御弁１５が
閉弁すると、大気弁１８から流入する空気によりキャニ
スタ１０圧力が上昇し、大気弁１８の設定圧力を越える
と大気弁１８が閉弁し、キャニスタ１０への空気の流入
は停止する。このため、キャニスタ１０に洩れがない状
態ではキャニスタ１０内圧力は大気弁１８の開弁設定圧
（例えば、大気圧マイナス１．５ＫＰａ）の負圧に維持
される。このため、パージ制御弁１５閉弁後にキャニス
タ１０内圧力が大幅に上昇する場合にはキャニスタ１０
に洩れ等の異常が生じたと判定することができる。

【００４７】ところが、パージ実行中のパージガス流量
が大きい場合にパージ制御弁１５を閉弁すると、キャニ
スタ１０に洩れが生じていなくても閉弁後のキャニスタ
１０内圧力が大幅に上昇する場合がある。パージガス流
量が大きい場合、すなわち大気弁１８からキャニスタ１
０内に流入する空気流量が大きい場合には、キャニスタ
１０内負圧も大きく（キャニスタ内圧力が低く）なって
おり、大気弁１８のダイヤフラム１８ｃはスプリング１
８ｃに抗して大きく変形し、大気弁１８は大量のパージ
ガスを流すために大きく開弁している。

【００４８】この状態でパージ制御弁１５が閉弁される
と、キャニスタ１０内の圧力上昇により大気弁１８も閉
弁するが、大気弁１８は大きく開弁した状態になってい
るためパージ制御弁１５の閉弁から大気弁１８が完全に
閉弁するまでに多少の時間遅れが生じる。ところが、大
気弁１８の閉弁開始時の空気流量が大きいと、上記閉弁
までの時間遅れの間にキャニスタ１０内には多量の空気
が流入してしまうためキャニスタ１０内圧力は大気弁の
設定開弁圧力より大幅に上昇してしまい、大気圧に近い
状態になる。このため、キャニスタ１０に洩れが生じて
いない場合でもパージ制御弁１５閉弁後のキャニスタ１
０内圧力の上昇が大きくなり、異常が生じたと判定され
る場合が生じる。

【００４９】そこで、本実施例では、キャニスタ１０か
ら吸気通路２に流入するパージガス流量を検出し、この
流量が所定値以上になった場合にはパージカットによる
故障診断を禁止するようにして、誤診断を防止するよう
にしている。図４、図５は、本実施例の故障診断ルーチ
ンを示すフローチャートであり、図４は上述の故障診断
可否の判定ルーチンを、図５は故障診断ルーチンを示
す。

【００５０】図４、図５のルーチンはそれぞれ制御回路
２０により一定時間毎に実行される。先ず、図４のルー
チンについて説明する。図４のルーチンでは、まず故障
診断実行条件が成立しているか否かを判定し（ステップ
４０１）、この診断条件が成立している場合には、ステ
ップ４０３、４０５でパージガス流量が所定量以下か否
かを判定する。そして、ステップ４０１の診断条件とス
テップ４０５のパージガス流量条件がともに成立した状
態が所定の時間継続した場合には（ステップ４０７、４
０９）、故障診断許可フラグＫＦの値を１にセットする
操作を行う（ステップ４１１）。

【００５１】なお、ステップ４０７、４０９、４１５の
各ステップのＣＴは、上記条件が成立した状態の継続時
間を計時するためのカウンタである。カウンタＣＴの値
は、ステップ４０１、４０３のいずれか１つでも条件が
成立しない場合にはステップ４１５でクリアされ、両方
の条件が成立した場合にはルーチン実行毎にプラス１カ
ウントアップされる。これにより、カウンタＣＴの値は
条件が成立した状態の継続時間を表すことになる。ま
た、ステップ４０９における所定値ＣＴ₀ の値は、例え
ば３秒程度の時間に相当する値とされる。すなわち、本
実施例では、ステップ４０１と４０３の条件が成立した
状態が３秒程度継続している場合（すなわち、条件成立
後キャニスタ１０内圧力が安定するのに十分な時間が経
過した後）に故障診断実行を許可する。

【００５２】また、ステップ４００と４１３のフラグＫ
Ｇは故障診断を機関始動後１回だけ実行するために用い
るフラグである。フラグＫＧの値は機関始動時には０に
初期設定され、フラグＫＦが１にセットされるとＫＧも
１にセットされる。また、一旦ＫＧの値が１にセットさ
れると図４のルーチンはステップ４００からステップ４
１５、４１７に進むので、以後故障診断は実行されな
い。

【００５３】ステップ４０１における、故障診断実行条
件は、例えば、機関冷却水温度が十分に高いこと（例
えば８０度Ｃ）以上であること、パージガス濃度が余
り高くないこと、とされ、これらの両方が成立した場合
にのみ診断条件が成立する。上記条件は、故障診断の
ためのパージカットにより、機関に供給される燃料量が
一時的に変動することになるため、機関運転状態が安定
している場合にのみ故障診断を行うようにするためであ
り、上記条件はパージカットによる燃料量の変動が大
きくなり、機関空燃比が大きく変動することを防止する
ためである。

【００５４】次に、ステップ４０３、４０５のパージガ
ス流量の判定について説明する。パージガス流量は、例
えばパージ通路１４に流量計を設け、直接検出するよう
にすることも可能であるが、本実施例ではパージ制御弁
１５の開度（パージ制御弁１５の駆動パルス信号のデュ
ーティ比）に基づいて間接的にパージガス流量を検出し
ている。すなわち、パージ制御弁１５の開度が大きい場
合には、パージガス流量は大きくなっており、パージ制
御弁１５の開度が小さい場合にはパージガス流量も小さ
くなっていると考えられる。そこで、本実施例ではパー
ジ制御弁１５の開度（駆動パルスのデューティ比）が所
定値以下の場合にのみ故障診断を許可するようにしてい
る。

【００５５】なお、実際にはパージガス流量はパージ制
御弁１５の開度が同一であっても吸気通路の負圧により
変化する。そこで、本実施例ではパージガス流量判定の
ためのパージ制御弁１５の駆動パルスデューティ比判定
値は、吸気通路負圧が最大となる場合（すなわち、同じ
パージ制御弁開度でもパージガス流量が大きくなる場
合）を基準として設定してあり、比較的小さな値（例え
ばデューティ比で５０％程度）とされている。すなわ
ち、パージ制御弁１５開度がこの判定値（５０％）以下
であれば、吸気通路の負圧にかかわらず、大気弁１８か
らキャニスタ１０に流入する空気流量は所定値以下にな
っている。

【００５６】なお、上記ではパージ制御弁１５の開度判
定値を一定値に設定しているが、予め実験等により機関
吸気通路圧力、機関回転数とパージ制御弁１５の開度と
を変えた場合のパージガス流量を求めて、制御回路２０
のＲＯＭ２２に格納しておき、故障診断開始時の吸気通
路圧力、回転数とパージ制御弁１５開度とからＲＯＭ２
２に格納してある関係に基づいて算出したパージガス流
量が所定値以下（例えば３０リットル／分以下）の場合
にのみ故障診断を許可するようにしても良い。

【００５７】次に、図５の故障診断ルーチンについて説
明する。図５のルーチンでは、図４で故障診断許可フラ
グＫＦの値が１に設定された場合（ステップ５０１）の
みにステップ５０３以下の故障診断を実行する。すなわ
ち、ステップ５０１でフラグＫＦの値が１にセットされ
ていた場合には、ステップ５０３でパージ制御弁１５を
閉弁し、パージカットを行う。次いで、ステップ５０５
で圧力センサ３０の出力ＰをＡＤ変換して取り込み、ス
テップ５０７では経過時間カウンタＫＴの値をプラス１
カウントアップする。カウンタＫＴは、ステップ５０１
でＫＦの値が１にセットされていない場合にはステップ
５２５でクリアされ、フラグＫＦの値が１にセットされ
た後はステップ５０７でルーチン実行毎に１ずつ増大す
るため、フラグＫＦの値が１にセットされてからの時
間、すなわち故障診断開始後の経過時間を表すことにな
る。本実施例では、故障診断開始後カウンタの値が所定
値ＫＴ₁ になったときのキャニスタ１０圧力をＰ₁ とし
て記憶し、カウンタの値がＫＴ₁ より大きい所定の値Ｋ
Ｔ₂ になったときのキャニスタ１０内圧力をＰ₂ として
記憶する（ステップ５０９から５１５）。そして、ＫＴ
₁ の時点からＫＴ₂ の時点までのキャニスタ１０内圧力
上昇幅（Ｐ₂ −Ｐ₁ ）が所定の判定値Ｐ₁₀以上か否かを
判定し（ステップ５１７）、（Ｐ ₂ −Ｐ₁ ）≧Ｐ₁₀であ
った場合にはキャニスタ１０に異常が生じたと判定し、
異常発生フラグＦＸの値を１にセットする（ステップ５
１９）。また、（Ｐ₂ −Ｐ ₁ ）＜Ｐ₁₀であった場合に
は、キャニスタ１０は正常であると判定して、フラグＦ
Ｘの値を０にセットする（ステップ５２１）。

【００５８】上記によりステップ５１９、５２１でフラ
グＦＸの値をいずれかにセットした後、ステップ５２３
ではパージ制御弁１５が開弁され、パージが再開され
る。なお、上記ＫＴ₁ はパージ制御弁１５閉弁に伴うキ
ャニスタ１０内の圧力の瞬間的な変動が納まるのに十分
な時間（例えば０．５秒程度）に相当するカウンタ値に
設定される。また、上記ＫＴ₂ は、キャニスタ１０に洩
れがあった場合の圧力上昇を検出するのに十分な時間
（例えば１．５秒程度）に相当するカウンタ値に設定さ
れる。

【００５９】また、異常判定値Ｐ₁₀は、故障診断時間
（すなわちＫＴ₂ の値）に応じて設定され、本実施例で
は、例えばＰ₁₀＝０．３ＫＰａ（３０ｍｍＡｑ程度）に
設定される。本実施例によれば、パージガス流量が大き
くなっており、誤診断を生じる可能性がある場合には故
障診断が禁止されるため、故障診断の結果の信頼性が向
上する利点がある。

【００６０】次に、本発明の故障診断の別の実施例につ
いて説明する。本実施例では、図５で説明した方法を用
いて故障診断を行う場合に故障判定値Ｐ₁₀（図５ステッ
プ５１７）をパージガス流量に応じて変更するようにし
ている。前述の実施例では、パージガス流量が大きい場
合にキャニスタ１０に洩れがない場合でも圧力上昇幅が
大きくなる場合があることから、パージガス流量が所定
値以上の場合には故障診断を禁止して誤診断が生じるこ
とを防止している。しかし、厳密にはパージ制御弁１５
閉弁後のキャニスタ１０圧力上昇幅は、制御弁１５閉弁
直前のパージガス流量によって異なってくるため、パー
ジガス流量が上記所定値以下の場合でも誤診断が生じる
可能性が生じる場合がある。

【００６１】例えば、パージガス流量が極めて少ないよ
うな場合には、大気弁１８から空気が流入しておらず、
燃料タンク１１からの燃料ベーパのみがパージ制御弁１
５を通過して吸気通路に流入しているような場合が生じ
るが、このような場合はキャニスタ１０内圧力は大気弁
１８の開弁設定圧力より高くなっており、キャニスタ１
０内圧と大気圧との差圧は小さくなっている。

【００６２】キャニスタ１０に洩れが生じていた場合で
も、パージ制御弁１５閉弁後のキャニスタ１０内圧力の
上昇幅は大気圧との差圧以上にはならないため、このよ
うな場合にはキャニスタ１０に洩れが生じていても圧力
上昇幅は小さくなる。このため、このように大気圧とキ
ャニスタ１０内圧力との差圧が小さい状態で、差圧が大
きい状態と同じ判定値を用いて故障診断を行うと実際に
は洩れが生じているにも係わらずキャニスタ１０が正常
であると判定されてしまう場合が生じる。

【００６３】そこで、本実施例ではパージガス流量が大
きく、洩れによる圧力上昇幅が大きい場合にはキャニス
タ１０内圧力上昇幅の判定値Ｐ₁₀として比較的大きな値
を用い、パージガス流量が小さく、洩れによる圧力上昇
幅が小さい場合には判定値Ｐ ₁₀として比較的小さな値を
用いて故障診断を行うことにより、パージガス流量に応
じた正確な故障診断を行うようにしている。

【００６４】図６は、上記パージガス流量に応じた判定
値Ｐ₁₀の設定操作を示すフローチャートである。図６の
ルーチンでは、ステップ６０１で故障診断実行条件が成
立すると、ステップ６０３でパージ制御弁１５を通過す
るパージガス流量を検出し、このパージガス流量が予め
定めた所定の流量以上か否かを判断し（ステップ６０
５）、所定流量以上の場合には判定値Ｐ₁₀として比較的
大きな値Ｐ_H を設定し（ステップ６０７）、所定流量よ
り小さい場合にはＰ₁₀として比較的小さな値Ｐ_L を設定
するようにしている。

【００６５】ステップ６０３、６０５のパージガス流量
の判断は、図４のルーチンと同様パージ制御弁１５の開
度に基づいて行う。すなわち、パージ制御弁１５開度が
小さくなりキャニスタ１０内圧と大気圧との差圧が小さ
くなるパージ制御弁１５開度を予め実験等により求めて
おき、ステップ６０５では、現在のパージ制御弁１５開
度が上記開度以上か否かを判定するようにしている。

【００６６】なお、本実施例においても、パージ通路を
通って吸気通路に流入するパージガス量を直接測定する
ようにすることも可能であり、また、図４の実施例と同
様、吸気通路圧力、機関回転数、パージ制御弁開度に基
づいてパージガス流量を算出するようにしても良い。ま
た、図６におけるフラグＫＧ、ＫＦの機能は図４の場合
と同様である。本実施例においても、図６のルーチンが
実行されると、次に図５の故障診断ルーチンが実行さ
れ、上記により設定された判定値Ｐ₁₀の値を用いて異常
の有無の診断が行われる。

【００６７】なお、図６のルーチンでは判定値Ｐ₁₀をパ
ージガス流量に応じて変更しているが、キャニスタ１０
内圧力と大気圧との差圧が小さい場合には洩れがある場
合のキャニスタ１０内圧力の上昇速度が遅くなるため、
判定値Ｐ₁₀のみでなく、診断実行時間（図５ステップ５
１３のＫＴ₂ ）をもパージガス流量に応じて変更するよ
うにしても良い。この場合、図６ステップ６０７でＰ₁₀
を比較的大きな値Ｐ_Hに設定すると同時にＫＴ₂ を比較
的短い時間ＫＴ_2Sに設定し、ステップ６０９ではＰ₁₀を
比較的小さい値Ｐ_L に設定すると同時にＫＴ₂ を比較的
長い時間ＫＴ_2Lに設定するようにすれば良い。

【００６８】次に本発明の故障診断の上記とは別の実施
例について説明する。前述の実施例では、パージガス流
量が所定値より小さい場合にのみ故障診断を許可した
り、或いはパージガス流量に応じて異常判定値を変更す
ることにより、誤診断を防止していたが、本実施例では
図５の故障診断でキャニスタ１０に異常が生じたと判定
された場合には、更にもう一度別の方法で故障診断を行
い、再度の故障診断の結果キャニスタ１０が正常と判定
された場合には最初の診断結果にかかわらずキャニスタ
１０が正常であると判定するようにしている。

【００６９】前述のように、パージ制御弁１５閉弁直後
の圧力上昇幅に基づく故障判定は、パージ流量やタンク
内燃料温度の影響を受け、正常なキャニスタ１０が異常
と判定される場合がある。本実施例では、パージ制御弁
１５閉弁直後の圧力上昇幅に基づく故障診断でキャニス
タ１０に異常が生じたと判定された場合に別の方法で再
度故障診断を行い、真に異常が生じているか否かを判定
することにより正常なキャニスタが異常と判定されるこ
とを防止するものである。

【００７０】図７は、本実施例の故障診断原理を説明す
る図である。図７はパージ制御弁１５閉弁後のキャニス
タ内圧力変化を示しており、図７のカーブＡはキャニス
タ１０に洩れがなく正常な場合の圧力変化を、カーブＢ
は洩れ等の異常が生じた場合の典型的な圧力変化を示し
ている。カーブＢに示すように、通常キャニスタ１０に
洩れ等の異常がある場合には、パージ制御弁１５閉弁後
キャニスタ１０内圧力は比較的大きな速度で大気圧近傍
まで上昇し、その後大気圧近傍に留まる。

【００７１】キャニスタ１０内の圧力が上記カーブＢの
ように明瞭な変化をする場合には、図５の故障診断のみ
で正確にキャニスタ１０の異常有無を判別することがで
きるが、例えばパージガス流量が大きい場合やタンク内
の燃料温度が高い場合等はキャニスタ１０に洩れ等が生
じていない場合でもパージ制御弁１５閉弁後のキャニス
タ１０内圧力は図７にカーブＣで示したような変化をす
る場合がある。カーブＣでは、キャニスタ１０内圧力は
パージ制御弁１５閉弁後、大気弁１８の閉弁遅れや燃料
タンク１１からの蒸発燃料の流入により比較的大きな速
度で上昇を続け、ある時間が経過すると大気圧より高い
圧力に到達する。正常なキャニスタ１０の圧力がカーブ
Ｃのような変化をすると、図５の故障診断方法では、圧
力上昇の判定値（図７、Ｐ₁₀）や診断時間（図７、ＫＴ
₂ ）の設定によっては、キャニスタ１０に異常が生じた
と判定されてしまう場合がある。

【００７２】そこで、本実施例では、図５の方法で先ず
故障診断を行い、この方法で異常が生じたと診断された
場合には、最初の故障診断終了後の予め定めた期間内
（例えば最初の診断が終了してから１０秒経過時点から
５秒間）のキャニスタ１０内圧力変化を測定し、この圧
力変化が所定値以上であれば、最初の診断結果にかかわ
らずキャニスタ１０は正常であると判定するようにして
いる。

【００７３】図７、カーブＢに示すように、キャニスタ
１０に洩れが生じている場合にはキャニスタ１０内圧力
は上昇後大気圧近傍になり、その後変化しなくなる。こ
れに対して、キャニスタ１０が正常であるにもかかわら
ずパージ制御弁１５閉弁後の圧力上昇幅が大きくなった
ような場合には、カーブＣに示すようにキャニスタ１０
内圧力はタンクから流入する燃料蒸気のために上昇を続
けて大気圧以上になる。このため、最初の故障診断終了
後ある程度の時間が経過した時点で再度キャニスタ１０
内圧力上昇幅を計測することにより、カーブＣのような
圧力変化の場合にも正確に以上の有無を判定することが
できる。

【００７４】なお、カーブＢに示すように、キャニスタ
１０に洩れがある場合にはキャニスタ１０内圧力は大気
圧近傍に収束するので、パージ制御弁閉弁後のある時間
が経過した時点（例えば図７にＱで示す点）でのキャニ
スタ１０内圧力を測定し、この圧力が大気圧より高くな
っていればキャニスタ１０は正常であると判定すること
も考えられる。しかし、蒸発燃料の流量によっては、キ
ャニスタ１０内圧力が図７にカーブＤで示すような変化
をする場合もあり、Ｑ点の圧力のみで故障診断を行う
と、カーブＤのような場合には正常なキャニスタ１０が
異常と判定されてしまう場合がある。一方、カーブＤの
ような圧力変化の場合であっても、キャニスタ１０内圧
力は大気圧近傍に留まらず、その後上昇を続ける。そこ
で、本実施例ではＱ点における圧力のみでなく、一定期
間内の圧力上昇に基づいて異常の有無を判定することに
より、上記誤診断をも防止するようにしたものである。

【００７５】図８は、本実施例の故障診断ルーチンを示
すフローチャートである。本ルーチンは制御回路２０に
より一定時間毎に実行される。図８においてルーチンが
スタートするとステップ８０１では先ず図５の方法を用
いて故障診断が実行される。ステップ８０１は図５と同
一であるためここでは詳細な説明は省略する。ついで、
ステップ８０３では、ステップ８０１でセットされる故
障フラグＦＸの値が１にセットされているか否か（異常
判定がなされたか否か）が判断される。

【００７６】ステップ８０１で正常判定がなされた場合
には、ステップ８０５以下は実行せずにステップ８２１
でカウンタＴＣの値をクリアしてから本ルーチンは終了
する。この場合、図５ステップ５２３でパージ制御弁が
開弁されたままの状態で本ルーチンは終了することにな
る。一方、ステップ８０１で異常診断がなされている場
合には（ＦＸ＝１）、ステップ８０４以下を実行し、再
度の故障診断を行う。すなわち、ステップ８０４ではパ
ージカットを継続するとともに、ステップ８０５ではカ
ウンタＴＣの値をプラス１増大する。ＴＣはステップ８
０１でフラグＦＸの値が１にセットされた時点からの経
過時間を計時するためのカウンタである。

【００７７】更に、ステップ８０７、８０９ではカウン
タＴＣの値が所定値ＴＣ₃ に到達したときの圧力センサ
３０で検出したキャニスタ１０内圧力ＰをＰ₃ として記
憶し、ステップ８１１、８１３ではカウンタＴＣの値が
ＴＣ₃ より大きい所定値ＴＣ ₄ に到達したときの圧力セ
ンサ３０出力ＰをＰ₄ として記憶する。次いでステップ
８１５では、上記により記憶したＰ₄ とＰ₃ との差、す
なわちＴＣ＝ＴＣ₃ の時点からＴＣ＝ＴＣ₄ の時点まで
の期間のキャニスタ１０内圧力上昇幅が所定値Ｐ₃₀以上
か否かを判断する。ステップ８１５において、Ｐ₄ −Ｐ
₃ ≧Ｐ₃₀であった場合にはステップ８０１での判断にか
かわらずキャニスタ１０は正常であると考えられるた
め、ステップ８１７で故障フラグＦＸの値を１にセット
し直した後、あらためてステップ８１９でパージ制御弁
１５を開弁し、パージを再開してからルーチンを終了す
る。また、ステップ８１５でＰ₄ −Ｐ₃ ＜Ｐ₃₀であった
場合にはフラグＦＸの値は変更せずにそのまま（すなわ
ちＦＸ＝１のままで）ルーチンを終了する。

【００７８】ここで、上記カウンタＴＣの値ＴＣ₃ 、Ｔ
Ｃ₄ の値はキャニスタ１０に洩れがあった場合にキャニ
スタ１０内圧力が大気圧に到達してその後変化しなくな
るのに十分な時間とされ、検出すべき洩れ部の大きさに
応じて設定される。本実施例では、比較的大きな洩れの
検出を対象としており、例えばＴＣ₃ は１０秒程度、Ｔ
Ｃ₄ は１５秒程度に相当するカウンタの値に設定され
る。また、圧力上昇幅の判定値は、例えば０．３ＫＰａ
程度に設定される。

【００７９】図８から判るように、本実施例では先ずパ
ージカットを実行して図５の方法により故障診断を行
い、図５の方法でキャニスタ１０に異常が生じていると
判定された場合にのみパージカットを継続（図８ステッ
プ８０４）してステップ８０５以下の再診断を実行し、
図５の方法でキャニスタ１０が正常判定された場合には
パージカットは直ちに終了する（図５ステップ５２
３）。通常であれば、キャニスタ１０が正常の場合には
図５の方法で正常判定がなされるため、特殊な場合を除
き図８のステップ８０４以下が実行されることはない。
このため、本実施例によれば、故障診断の精度を高く維
持しながら故障診断のためのパージカット実行期間を短
くすることが可能となり、機関運転に対するパージカッ
トの影響を最小にすることができる利点がある。

【００８０】なお、図３、図５、図８に示した故障診断
は単独で用いても良いし、図９に示すように組み合わせ
て用いてもよい。すなわち、機関始動後パージ開始前に
まず図３の故障診断を行い（図９ステップ９０１）、診
断終了後パージを開始する（ステップ９０３）。そし
て、ステップ９０１で故障フラグＦＸが１にセットされ
ているか否かを判定し（ステップ９０５）、ＦＸ＝１
（異常）の場合にのみパージカットによる故障診断（ス
テップ９０７）を実行し、ＦＸ＝０（正常）の場合には
パージカットによる故障診断を行わないようにしても良
い。

【００８１】図９のようにそれぞれの方法を組み合わせ
て故障診断を行うようにすれば、キャニスタ１０が正常
な場合には通常、ステップ９０１の段階で正常判定がな
されるため、故障診断のためにパージカットを行う必要
がなくなり、機関運転に対するパージカットの悪影響を
更に小さくすることができる。

【００８２】

【発明の効果】各請求項に記載の発明によれば、エバポ
パージシステムの故障診断を行う際に、誤診断が生じる
ことを防止して正確な故障診断を行うことを可能とする
共通の効果が得られる。また、請求項１に記載の発明に
よれば、上記共通の効果に加えて、燃料タンク内の燃料
温度にかかわらず正確な故障診断を行うことができ、し
かも故障診断のためにパージカットを実行する必要がな
いため、パージカットによる空燃比の乱れなどが生じる
ことを防止することが可能となる効果が得られる。

【００８３】請求項２に記載の発明によれば、誤診断が
生じやすい領域での故障診断を禁止することにより、正
確な故障診断を行うことが可能となる効果が得られる。

【００８４】また、請求項３に記載の発明によれば、パ
ージカット実行直後に最初の故障診断を行い、この故障
診断で異常判定がなされた場合にのみパージカットを継
続して精度の高い方法で再度故障診断を実行するように
したことにより、上記共通の効果に加えて故障診断の精
度を向上させながら、必要とされる場合以外のパージカ
ット継続時間を短くすることが可能となる効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエバポパージシステムの故障診断装置
を適用する内燃機関の構成を示す概略図である。

【図２】キャニスタの構造を説明する図である。

【図３】本発明の故障診断装置による故障診断動作の１
実施例を示すフローチャートである。

【図４】本発明の故障診断装置による故障診断動作の１
実施例を示すフローチャートである。

【図５】本発明の故障診断装置による故障診断動作の１
実施例を示すフローチャートである。

【図６】本発明の故障診断装置による故障診断動作の１
実施例を示すフローチャートである。

【図７】本発明の故障診断装置による故障診断原理の一
例を説明する図である。

【図８】本発明の故障診断装置による故障診断動作の１
実施例を示すフローチャートである。

【図９】本発明の故障診断装置による故障診断動作の１
実施例を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１…機関本体 ２…吸気通路 ６…スロットル弁 １０…キャニスタ １１…燃料タンク １２…ベーパ配管 １４…パージ配管 １５…パージ制御弁 ２０…制御回路 ３０…圧力センサ ３１…三方弁

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02M 25/08 F02M 25/08 301

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関燃料タンクからの蒸発燃料を吸
   着するキャニスタと、前記燃料タンク内の燃料液面上部
   空間を前記キャニスタに接続するベーパ通路と、前記キ
   ャニスタと機関吸気通路とを接続するパージ通路と、該
   パージ通路を開閉するパージ制御弁と、 前記キャニスタ内の圧力を検出する圧力検出手段と、 前記パージ制御弁が閉弁中であって前記キャニスタ内圧
   力の変化がない状態で、前記圧力検出手段により検出さ
   れたキャニスタ内圧の大気圧からの偏差が所定値以上で
   ある場合に前記キャニスタが正常であると判定する判定
   手段と、を備えたエバポパージシステムの故障診断装
   置。
2. 【請求項２】 内燃機関燃料タンクからの蒸発燃料を吸
   着するキャニスタと、前記燃料タンク内の燃料液面上部
   空間を前記キャニスタに接続するベーパ通路と、前記キ
   ャニスタと機関吸気通路とを接続するパージ通路と、 該パージ通路を通って前記キャニスタから前記吸気通路
   へのパージガスの流量を制御するパージ制御弁と、 前記キャニスタに設けられ、キャニスタ内圧が大気圧よ
   り低い所定の圧力以下になったときに開弁し、キャニス
   タ内に大気を導入する大気弁と、 キャニスタ内の圧力を検出する圧力検出手段と、 機関運転中の前記パージ制御弁開弁中に該パージ制御弁
   を閉弁するとともに、パージ制御弁閉弁時から所定の時
   間が経過するまでのキャニスタ内圧力上昇幅が予め定め
   た判定値以上のときに前記キャニスタに異常が生じたと
   判定する判定手段と、 前記パージ制御弁開弁時の前記パージガス流量を検出す
   る検出手段と、 前記パージガス流量が予め定めた所定量以上の場合に、
   前記判定手段による異常判定を禁止する禁止手段と、 を備えたエバポパージシステムの故障診断装置。
3. 【請求項３】 内燃機関燃料タンクからの蒸発燃料を吸
   着するキャニスタと、前記燃料タンク内の燃料液面上部
   空間を前記キャニスタに接続するベーパ通路と、前記キ
   ャニスタと機関吸気通路とを接続するパージ通路と、 該パージ通路を通って前記キャニスタから前記吸気通路
   へのパージガスの流量を制御するパージ制御弁と、 キャニスタ内の圧力を検出する圧力検出手段と、 機関運転中の前記パージ制御弁開弁中に該パージ制御弁
   を閉弁するとともに、パージ制御弁閉弁時から所定の時
   間が経過するまでのキャニスタ内圧力上昇幅が予め定め
   た第１の判定値以上のときに前記キャニスタに異常が生
   じたと判定する第１の判定手段と、 前記第１の判定手段によりキャニスタに異常が生じたと
   判定された場合に、第１の判定手段による判定終了後の
   所定の時期に、所定期間内のキャニスタ内圧力上昇幅が
   予め定めた第２の判定値以上のときに、前記キャニスタ
   が正常であると判定する第２の判定手段と、 を備えたエバポパージシステムの故障診断装置。